Question

【题目】某电热水壶容量为5.0kg，其内部简化电路如图所示，S是保温和加热的自动转换开关，电阻R2的阻值为24.2Ω，电热水壶的保温功率为121W。在1个标准大气压下，该壶正常加热16min 40s能将一满壶初温为20 ℃的水烧开。水的比热容为4.2 × 103J/（kg℃），求：

（1）电阻R1的阻值。

（2）电热水壶的加热效率。

Answer 1

【答案】（1）375.8Ω；（2）84%

【解析】

(1)由图可知，当S闭合时，电路仅R2接入电路，此时电路接入电阻最小为高温档；当S断开时，R1R2串联接入电路，此时电路接入电阻最大为低温档。电热水壶的保温功率为121W，则R1R2串联的总电阻为

则电阻R1的阻值为

(2)一满壶初温为20 ℃的水烧开所吸收的热量为

电热水壶加热状态的功率为

16min40s合1000s，电流做功为

电热水壶的加热效率为

答：(1)电阻R1的阻值为375.8Ω；

(2)电热水壶的加热效率为84%。